Detektoren für Teilchenstrahlung

Der Leser erhält einen umfassenden Überblick über Aufbau und Funktionsweise von Teilchendetektoren. In der 4. Auflage werden neuere Entwicklungen wie Silizium-Streifendetektoren, Pixeldetektoren, szintillierende Fasern, neue elektromagnetische Kalorimeter und kompensierende Hadronkalorimeter behandelt. Vertiefend wird nun auch auf aktuelle Forschungsgebiete wie Astroteilchenphysik, kosmische Strahlung, Neutrinophysik und die dunkle Materie im Kosmos eingegangen.

1 Physikalische Grundlagen.- 1.1 Anwendungsbereiche für Strahlungsdetektoren.- 1.2 Wechselwirkung von Teilchenstrahlung mit Materie.- 1.3 Elektronen und Ionen in Gasen.- 1.4 Kenngrößen für Detektoren.- 2 Ionisationsmessung.- 2.1 Ionisationskammern.- 2.2 Proportionalzähler.- 2.3 Auslösezähler.- 2.4 Ionisationsmessung in Flüssigkeiten.- 2.5 Halbleiterzähler.- 3 Ortsmessung.- 3.1 Vieldraht-Proportionalkammer.- 3.2 Ebene Driftkammern.- 3.3 Zylindrische Drahtkammern.- 3.4 Die Jet-Driftkammer.- 3.5 Zeit-Projektionskammer (TPC).- 3.6 Simulation von Teilchenspuren mit UV-Lasern.- 3.7 Mikrostreifen-Gaszähler (MSGC).- 3.8 Blasenkammern.- 3.9 Streamerkammern.- 3.10 Flashkammern.- 3.11 Funkenkammern.- 3.12 Kernspuremulsion.- 3.13 Silizium-Streifendetektoren und CCD’s.- 3.14 Szintillierende Fibern.- 3.15 Vergleich von Ortsdetektoren.- 4 Zeitmessung.- 4.1 Photomultiplier.- 4.2 Szintillatoren.- 4.3 Lichtsammlung.- 4.4 Ebene Funkenzähler.- 5 Teilchenidentifizierung.- 5.1 Neutronenzähler.- 5.2 Flugzeitmessung.- 5.3 Cherenkov-Zähler.- 5.4 Übergangsstrahlungs-Detektoren.- 5.5 Mehrfachmessung der spezifischen Ionisation.- 5.6 Vergleich der Methoden zur Identifizierung geladener Teilchen.- 6 Energiemessung.- 6.1 Elektron-Photon-Schauerzähler.- 6.2 Hadron-Kalorimeter.- 6.3 Eichung und Überwachung von Kalorimetern.- 7 Impulsmessung.- 7.1 Magnetformen für Experimente bei ruhendem Target.- 7.2 Magnetformen für Speicherringexperimente.- 7.3 Zentrale Spurdetektoren für Speicherringexperimente.- 8 Beispiele für Anwendungen von Detektorsystemen.- 8.1 Medizinische Anwendungen.- 8.2 Geophysikalische Anwendungen.- 8.3 Anwendungen in der Raumfahrt.- 8.4 Ein Detektor für Ion-Atom-Stöße.- 8.5 Ein Detektor für Schwerionenstöße bei niedrigen Energien.- 8.6 Detektorsysteme in derHochenergiephysik.- 8.7 Detektoren für den Protonenzerfall.- 8.8 Detektoren für Neutrinos von der Sonne und aus der Atmosphäre.- 8.9 Detektoren der Astroteilchenphysik.- 8.10 Nachweis dunkler Materie.

Prof. Dr. Konrad Kleinknecht, Universität Mainz